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Domanda 


Vorrei sapere i valori tipici del modulo E, del coefficiente di Poisson e del peso per unità di volume per uno strato in conglomerato bituminoso di base,uno strato di fondazione in stabilizzato granulometrico e uno strato di sottofondo anch'esso in stabilizzato granulometrico ma con proprietà minori.

 

Risposta


CONGLOMERATO BITUMINOSO DI BASE

 

Il conglomerato bituminoso di base ha un modulo di elasticità variabile in funzione della temperatura e della frequenza di carico. In assenza di sperimentazione, dall'articolo "I dati per il calcolo delle pavimentazioni flessibili e semirigide¡" di Mario Chinni si desume che nel caso di una serie di tre strati (usura, collegamento, base) i dati caratteristici del conglomerato bituminoso, valutato a 20°C e per frequenze di 8 Hz (equivalenti alla velocità di circa 50 Km/h) possono essere:

 

E20= 2.5÷3.0 GPa

ν=0.35

γ=22÷23 kN/m3

 

Per passare da valori di E20 a temperature differenti da 20°C, sempre il Chinni suggerisce di utilizzare la formula di Arrhenius (Chinni e Dondi, 1996):

 

|E*T|=|E*20|·e(H/R)∙(1/T-1/293.15)

 

dove T è la temperatura in Kelvin, R è la costante universale dei gas (8.3144 JK-1mol-1) e H è l'energia di attivazione uguale a 155.3 ±7.2 kJ/mole. In assenza di dati sperimentali si considerano le seguenti temperature stagionali:

 

40°C  - Estate

20°C  - Primavera/Autunno

  5°C  - Inverno

 

Il coefficiente di Poisson varia anch'esso con la temperatura.
Per il conglomerato bituminoso di base, per temperature T=5°C, 20°C, 40°C si possono considerare rispettivamente i valori ν=0.30; 0.35; 0.40 (Chinni).


STRATI IN STABILIZZATO GRANULOMETRICO, STRATI GRANULARI E FINI E SOTTOFONDO

 

Si definiscono strati non lineari quelli a comportamento marcatamente non lineare, quelli in stabilizzato granulometrico e gli strati granulari e fini.

Per gli strati granulari, nell'articolo del Chinni, il modulo di elasticità, variabile con lo stato tensionale, si definisce come:

 

ER=K1·pK

 

Dove ER è il modulo resiliente, p la somma delle tensioni principali (p=σ1+ σ2+ σ3), K1, K sono costanti sperimentali definite sulla base di prove cicliche triassiali di laboratorio (AASHTO Test, T292-91I, T294-92I). si riportano alcuni valori medi (Rada e Witczak):

Per fondazioni di stabilizzato granulometrico, Boyce indica K1=55.2 MPa e K=0.67
Per i terreni fini si suggeriscono le seguenti formule:

ER=E1+α·(q-q1)

ER=E1β·(q-q1)

per q< q1

per q> q1

dove:
q è il deviatore di tensione [q=σ1−0.5(σ23)]
E1 e q1 sono rispettivamente il modulo e il deviatore in corrispondenza del punto ginocchio della bilatera
α, β sono le pendenze delle rette componenti la bilatera.
I parametri E1, q1, α e β si ricavano sperimentalmente su provini triassiali soggetti a carico critico.

Sempre il Chinni fornisce i seguenti valori:
- per uno stabilizzato granulometrico, per ν=0.35 risulta E=55 MPa;
- per un sottofondo, per ν=0.45, E=30 MPa.


ULTERIORI INDICAZIONI

Altri autori forniscono ulteriori indicazioni numeriche sul modulo elastico per ogni singolo strato:

Aggiungiamo che bitume normale e bitume modificato alla temperatura di 10 °C presentano lo stesso modulo E, mentre a una temperatura di 30 °C il modulo del bitume modificato è maggiore di quello normale.

Per un ulteriore approfondimento sui valori delle grandezze in gioco, può consultare l’articolo “Tecnologia delle pavimentazioni stradali rinforzate con reti elettrosaldate: esempio applicato e confronto fra diverse metodologie di progettazione” nella sezione News – Tecnologie stradali nel quale viene illustrato l’utilizzo della tecnologia Reflex nell’ambito del trattamento di rinforzo delle pavimentazioni stradali.


Ing. Omar Burini

 


 

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